在生物医学样品中,相干拉曼显微学Coherent Raman microscopy是化学成分无标记、实时表征的首选方法。这通常依赖于在样品上扫描两个紧密聚焦的激光束,也经常导致样品损坏,并且在大视场上证明是缓慢的。现有少数广域技术,就其本身而言,具有降低的横向分辨率,并且不提供轴向切片。
今日,法国 菲涅耳研究院(Institut Fresnel) Eric M. Fantuzzi, Sandro Heuke,Anne Sentenac & Hervé Rigneault等,在Nature Photonics上发文,开发了一种强大的宽视场非线性显微镜,从而融合了随机照明显微镜random illumination microscopy (RIM)与相干反斯托克斯拉曼散射coherent anti-Stokes Raman scattering (CARS) 以及和频产生sum-frequency generation (SFG)对比度。基于全面的理论研究,从不同散斑照明下,CARS-RIM获得了多个图像的二阶统计中,提供了样品的超分辨重建和光学切片。实验表明,多模态CARS-RIM和SFG-RIM实现了具有3µm轴向切片能力,以及300nm横向分辨率的宽场非线性成像,与传统点扫描CARS相比,有效地降低了样品的峰值强度。为此,还举例说明了在二维和三维中对各种样品(如珠子、未染色的人类乳腺组织和化合物混合物),CARS-RIM和SFG-RIM宽场显微镜的无标记、高对比度化学成像潜力。Wide-field coherent anti-Stokes Raman scattering microscopy using random illuminations. 基于随机照明,宽视场相干反斯托克斯拉曼散射显微成像图1:非线性宽场显微镜的挑战。
图2:计算机模拟的相干反斯托克斯拉曼散射coherent anti-Stokes Raman scattering,CARS-随机照明显微镜random illumination microscopy,RIM in silico。
图3:实验设置。
图4:不同样本的平均相干反斯托克斯拉曼散射CARS、动态散斑照明dynamic speckle illumination,DSI-CARS和CARS-RIM重建之间的比较。
图5:相干反斯托克斯拉曼散射CARS和和频产生sum-frequency generation,SFG成像。
Fantuzzi, E.M., Heuke, S., Labouesse, S. et al. Wide-field coherent anti-Stokes Raman scattering microscopy using random illuminations. Nat. Photon. (2023). https://doi.org/10.1038/s41566-023-01294-xhttps://www.nature.com/articles/s41566-023-01294-x声明:仅代表译者个人观点,小编水平有限,如有不当之处,请在下方留言指正!